JP2005218732A

JP2005218732A - コスト効率の良いやり方で部材を強化または補強する方法およびこの方法に従って作られた部材

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Publication number: JP2005218732A
Application number: JP2004031592A
Authority: JP
Inventors: Wycech Joseph; ワセチジョセフ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】コスト効率の良いやり方で部材を強化または補強する方法およびこの方法に従って作られた部材に関する。
【解決手段】部材１０およびこの部材１０を形成する方法である。部材１０の少なくとも一部に第１量の可撓性弾性材料を堆積させる工程と、第１量の可撓性弾性材料上にフィラー材料を設置する工程と、フィラー材料上へ第２量の可撓性弾性材料を堆積させる工程を含む。これらの層は、部材１０を剛性化するように協働し、部材１０のノイズ発生伝播属性を低減する。
【選択図】図４

Description

本発明は、全般的には、コスト効率の良いやり方で部材を強化または補強する方法およびこの方法に従って作られた部材に関する。一層詳しくは、本発明は、組立体内で使用することができる部材をコスト効率良く作成し、かつ、部材および組立体の全体的な強度および頑丈度を増大させると共に、それに付随して、組立体のノイズ発生および／またはノイズ伝播属性を改善し、また、部材のノイズ発生および／またはノイズ伝播属性を改善する方法に関する。

限定するつもりはないが、自動車および食器洗い機のような組立体は、種々の部材の協働相互連携によって製作される（以下に、協働して組立体を形成するこれら種々の相互連携部材は、時に、まとめて、「構成要素」または「組立体の構成要素」と呼ぶ）。さらに、この説明で用いる「部材」という用語が、任意の具体的な単位体を意味するものであり、この単位体が、単独でも、他の部材または他の具体的な単位体との協働組み合わせでも、組立体を形成するのに使用できるということは了解されたい。このように、「部材」という用語は、可能な限りの最も広い意味で解釈されるべきであり、そして、以下の説明から明らかとなるように、本発明の原理は、具体的な単位体に適用すると有利である。

さらに、組立体の全体的な構造上の整合性は、組立体を形成する協働相互連携する部材各々の構造上の整合性に依存するものであり、完成組立体の種々の作動特性または作動属性、たとえば、限定するつもりはないが、組立体が作動しているときにそれの発するノイズの量も、組立体を形成する構成要素の種々の属性、特性に依存する。

一般的に、比較的頑丈であるか、または、強度があり、作動時に比較的低いノイズ量を発生する組立体を作成することが望ましい目標であると考えられている。これらの特性は非常に望ましいのであるが、この目標の達成には、比較的コストがかかり、代表的には、比較的重くて高価な構成要素を使用する必要がある。さらに、これらの比較的重い構成要素は、製造された組立体のコスト全体を増大させるばかりでなく、代表的には、組立体の利用する全エネルギ量を増大させてしまうという欠点もある（すなわち、自動車のフードおよび他の構成要素の重量を増大させることは、代表的には、作動時に自動車が使用する全燃料量を増大させる）。
したがって、部材の重量をほとんど増大させることなくコスト効率の良いやり方で部材の剛性または強度を高め、しかも、作成した組立体全体が所望の属性、特性を持ち得るようにする方法を得ることが望ましい。また、組立体の発生する、または、組立体の伝えるノイズを減らし、部材の振動する量を減らすコスト効率の良い方法を得ることも望ましい。本発明は、以下にさらに説明する新規なやり方でこれらおよび他の多くの目的を達成する。

従来の部材補強または強化方法の先に述べた種々の欠点を克服するように部材を強化または補強および「剛性化」する方法を提供することが、本発明の第１の非限定的な利点である。

従来方法の先に述べた種々の欠点を克服するように組立体の発生するノイズを低減する方法を提供することが、本発明の第２の非限定的利点である。

本発明の方法によって製造した物品または部材を提供することが、本発明の第３の非限定的利点である。

部材を強化する方法を提供することが、本発明の第４の非限定的利点である。特に、この方法は、部材の少なくとも一部に可撓性弾性材料を堆積させる工程と、フィラー材料を準備する工程と、適用した可撓性弾性材料上へフィラー材料を設置する工程と、フィラー材料上へ可撓性弾性材料を堆積させる工程とを含む。

部材を強化する方法を提供することが、本発明の第５の非限定的利点である。特に、この方法は、発泡材を準備する工程と、発泡材上へ可撓性弾性材料を堆積させる工程と、この堆積させた可撓性弾性材料に部材の少なくとも１つの表面を結合させる工程とを含む。

第１の材料を準備する工程と、第１の材料を或る特定の形状に形成する工程と、第１の材料の少なくとも１つの表面上へ可撓性弾性材料を堆積させる工程と、発泡材を準備する工程と、堆積させた可撓性弾性材料上へ発泡材を設置する工程と、発泡材上へ可撓性弾性材料を堆積させる工程とを含む方法によって作られた物品を提供することが、本発明の第６の非限定的利点である。

第１の材料を準備する工程と、或る特定の形状に第１の材料を形成する工程と、発泡材を準備する工程と、発泡材上へ可撓性弾性材料を適用する工程と、この適用した可撓性弾性材料を第１の材料に結合させる工程とを含む方法で作られた物品を提供することが、本発明の第７の非限定的利点である。

或る特定の所定形状を有し、そして、内面を有する第１の外側部分と、この内面全体をほぼ覆うポリウレア組成物の第１層と、第１の外面とポリウレア組成物の第１層をほぼ覆い、そこに結合する第２の内面とを有する発泡材の層と、発泡材の第１の外面上に全体的に位置するポリウレア組成物の第２層とからなる部材を提供することが、本発明の第８の非限定的利点である。

本発明のこれらおよび他の特徴、利点は、本発明の好ましい実施例についての以下の詳細な説明を読み、そして、以下の図面を参照することによって、明らかになろう。

まず図１、２、４を参照して、ここには、食器洗い機のフェシア部材または正面部材１０が示してあり、これは、本発明の好ましい実施例の教示に従って作ってあり、食器洗い機１２に作動可能に組み込んだ状態で示してある。特に、この正面フェシア部材１０は、任意のタイプの食器洗い機で使用されるようになっており、この説明では、正面部材１０を或る特定タイプの食器洗い機、たとえば、図１、２、４に示されるようなタイプに使用することに限定する意図はまったくない。さらに、以下の説明から明らかとなるように、当業者であれば、本願に含まれる種々の発明の原理が食器洗い機または食器洗い機フェシア部材と共に使用することに限定されるものではないことは明らかであろう。むしろ、これらの原理は、実質的にいかなる具体的な単位体または部材にも適用可能であり、本願では、種々の説明した発明の、広範囲にわたる具体的な単位体への一般的な適用を限定することは意図していない。それ故、食器洗い機１２およびフェシア部材１０は、発明のいくつかの概念の一般的な原理を説明するだけの目的で使用したものであり、限定的なものではない。

特に、食器洗い機の正面部材１０は、任意の所望形状、サイズで構成することができる。非限定的な一実施例においては、正面部材１０は、全体的に、ほぼ矩形の形状を有し、普通の鋼、アルミニウムまたは他の市販の材料から形成してあり、外面１３および内面１８を有する。特に、一般的に、比較的薄い材料を使用して食器洗い機の正面部材１０を製造することが望ましい（たとえば、正面フェシア部材は、「薄肉部材」である）。それによって、正面部材１０および食器洗い機１２の製造コストを低減し、食器洗い機１２の全重量を低減し、それによって、輸送経費を低減し、食器洗い機の輸送を容易にするのに効果的であり、そして、食器洗い機１２の全エネルギ消費量を低減する低下させることができる。しかしながら、比較的薄肉の部材１０の使用は先に説明した利点を与えるが、同時に、特に部材１０を食器洗い機１２に組み付けるときに容易に変形し、損傷を受けやすく、また、振動しやすく、食器洗い機組立体１２の発生するノイズを容易に周囲領域または食器洗い機１２を配置した周囲環境に伝えやすいのである。それ故、薄肉フェシア部材１０の使用は、食器洗い機１２と関連した望ましくないノイズを増大させると共に、発生した望ましくないノイズを食器洗い機１２に近接したものに伝播することになる。本発明は、食器洗い機１２の製造コストをほとんど増大させず、また、限定するつもりはないが一例として、部材１０を「剛性化」し、強化するように、このような薄肉フェシア部材の望ましくない属性または特性を低減または排除するのに使用できる。

特に、食器洗い機フェシア部材１２は、発泡フィラー部または発泡「ブロック」部１６を含み、これは、限定するつもりはないが、ポリウレアまたはポリウレア組成物のような非常に弾力のある細長い材料の第１層１９を使用することによって正面部材１０の内面１８に結合した第１表面１５を有する。発泡フィラー部１６は、さらに、非常に弾力のある細長い材料からなる第２層２０で実質的に覆われた第２表面２１を有する。なお、この非常に弾力のある細長い材料とは、先に述べたように、限定するつもりはないが一例として、ポリウレアまたはポリウレア組成物材料である。特に、本発明の非限定的な一実施例では、発泡フィラー部１６は、内面１８とほぼ同じサイズ、形状であり（そして、部材１０とほぼ同じサイズ、同じ形状であり）、フェシア部材１２の厚さより実質的に大きい厚さを有する（たとえば、約３倍から約６倍も大きい）。図４に最も良く示すように、食器洗い機フェシア部材１０は、さらに、ポリウレア材料からなる第２層２０を使用することによって発泡体フィラー材料１６に結合させた内側パネル２２を含む。

本発明の非限定的な一実施例において、発泡フィラー部１６は、市販のスタイロフォーム材料からなり、ポリウレア材料は、111 Shafer Drive, Romeo, Michigan 48065所在のAristo-Cote Companyから入手可能である「Quantumshield」と呼ばれる市販の材料からなるが、他の材料および組成物を利用してもよい。それ故、発泡フィラー部１６および使用されるポリウレア組成物は、比較的コスト効率が良くて、容易に入手可能である。

さらに、本出願人は、先に述べたポリウレア材料層１９、２０および発泡材１６を前述のやり方で組み合わせることによって予想外の結果を達成した。すなわち、食器洗い機フェシア部材１０の耐変形性を測定したところ、普通の食器洗い機フェシア部材に対して約約５００パーセントも増大しており、振動感受性は、使用したポリウレア組成物を前述のやり方で発泡材１６と組み合わせることによって、普通の食器洗い機フェシア部材に対して約５００パーセントも低下した。それ故、ポリウレア材料層１９、２０および発泡体フィラー材料１６の組み合わせは、新規なやり方でこれら予想外の利点を提供する。本発明の非限定的な一実施例においては、表面１５全体および表面２１全体がポリウレア材料を受け止めるが、他の量を使用してもよい。本発明の別の非限定別な実施例においては、層２０は、表面２１に適用されず、内側パネル２２は、発泡材１６に直接結合されるか、または、発泡材１６と一体に形成される。

本発明の非限定的なさらに別の実施例においては、図５に最も良く示すように、食器洗い機フェシア部材１０は、内側パネル２２を含まず、この別の実施例は、なお、普通の食器洗い機フェシア部材以上のほぼ同じ前述の利点を提供する。この別の実施例において、ポリウレア材料層２０を表面２１上に設置してもよいし、または、材料２０を省略してもよい（すなわち、発泡体フィラー材料１６は、「裸」のままである）。

図３に最も良く示すように、食器洗い機フェシア・パネル３０を、本発明のまたさらに別の実施例の教示に従って作ってもよい。特に、本発明のこの別の実施例においては、通路またはくぼみ、たとえば、限定するつもりはないが、通路３４を発泡材１６内に形成し、食器洗い機１２に電力を導く電線管および／または他の電気装置またはバスのための支えとしてもよい。そして、別のくぼみまたはポケット３６を発泡部材１６内に形成し、石鹸ディスペンサ支持体または空所としてもよい。このようにして、これらの「予め形成された」通路、溝およびポケットは、さらに、食器洗い機１２または他の組立体を製造するコストを低減し、効率的な製造を行うのを可能にする。フックまたは他の部材を、また、発泡体１６内に設置してもよい。ポリウレア材料は、これらの部分３４、３６および／または発泡体１６上に設置してもよい。あるいは、ポリウレア材料を発泡体１６に使用しなくてもよい。ただし、この場合、部材１０の表面１８に発泡体１６を結合させる材料が必要である。

食器洗い機フェシア部材１２を作成する１つの方法４０が、図６に示してある。特に、この方法４０は、初期段階４２で始まり、ポリウレア組成物材料４１を部材１０の内面１８に噴霧器４３によって塗布する（たとえば、吹き付ける）。ステップ４２に続くステップ４４において、表面１８上の適用した材料４１は、硬化し始めるか、または、「粘着性」となる。そして、次いで、発泡材１６を、先に適用しポリウレア材料４１上に設置し、それによって、発泡材１６が部材１０の内面１８に接着する。ステップ４６がステップ４４に続き、そして、このステップ４６において、付加的なポリウレア材料４５を発泡材１６の外面２１上に吹き付ける。この吹き付けたポリウレア材料４５が粘着性となった後にそれに内側パネル（たとえば、パネル２２）を取り付けてもよい。本発明の非限定的な一実施例において、内面に取り付けたポリウレア材料４１の厚さは、表面２１に取り付けたポリウレア材料４５の厚さと実質的に同様であるが、他の厚さ配置を利用してもよい。

食器洗い機フェシア部材１０を作成する第２の方法５０が、図７に示してある。この方法５０は、初期ステップ５２で始まり、発泡材または部材１６の表面１５がポリウレア材料５１の層を受け止め、それによってほぼ覆われる。ステップ５６がステップ５２に続き、このステップ５６において、ポリウレア材料５１で覆った表面１５を部材１０の内面１８に結合させる。それによって、発泡部材１６が部材１０に接着する。付加的なポリウレア材料５５を表面２１に取り付けてもよいし、内側パネル２２を使用して選択的に表面２１に結合してもよい。

ここで、多くの種々タイプの部材を強化し、それに付随して、本発明の好ましい実施例の先に述べた方法によって非常に改善されたノイズ・振動伝播発生特性を持たせて得ることは了解されたい。さらに別の例としては、限定するつもりはないが、車両フードを、本発明の教示に従って製造することができる。すなわち、図８〜１０に示すように、車両フード６０は、実質的に任意の所望形状、サイズのものであってもよく、外側の通常目に見える表面６２と、ポリウレア材料層６６で覆った内面６４とを含む。特に、ポリウレア材料層６６は、内面６４を、車両フード６０とほぼ同じサイズ、形状である発泡材１６に結合させる。第２のポリウレア材料層７０が第１のポリウレア材料層６６と協働して発泡材１６を囲むようにしてもよい（すなわち、層７０が、フード６０の表面６４から離れた材料１６の露出面に取り付けられる）。

特に、車両フードの強度は、先に述べたやり方で発泡材１６をフード６０に接着することによって、約５００パーセント強化される。車両フード６０の振動発生属性は、先に述べたやり方で発泡材１６をフードに接着することによって、約３００パーセント低減する。図９に示すように、発泡材１６が、フード６０の振動発生特性を低減しながらフード６０を強化する任意所望のサイズ、形状とし得ることも了解されたい。

ここで、本発明が先に述べた構造、方法そっくりそのものに限定されるものではなく、法律上許容できる最も広い範囲までこのような構造、方法のすべての均等物を含むことを意図していることは了解されたい。たとえば、限定するつもりはないが、本出願で開示したフィラー材料１６は、実質的に任意の適切な市販材料、たとえば、ポリ塩化ビニル、段ボール紙、ポリエチレンまたはＥＢＡからなるものであってもよい。

図１は、本発明の好ましい実施例の教示に従って作られた部材を有する組立体の部分斜視図である。図２は、図１に示す部材の斜視図である。図３は、本発明の変形例の教示に従って作られた部材の斜視図である。図４は、図２に示す部材の部分断面図である。図５は、本発明の他の変形例の教示に従って作られた部材の部分断面図である。図６は、本発明の第１実施例の教示による部材を強化する方法の線図である。図７は、本発明の第２実施例の教示による部材を強化する方法の線図である。図８は、本発明の教示に従って作られた車両フードの部分切取図である。図９は、図８に示す車両フードの底面図である。図１０は、図８及び図９に示す車両フードの部分断面図である。

符号の説明

１０・・・部材
１６・・・発泡材

Claims

部材を強化する方法であって、前記部材の少なくとも一部に第１量の可撓性弾性材料を堆積させる工程と、フィラー材料を準備する工程と、前記の適用した第１量の可撓性弾性材料上に前記フィラー材料を設置する工程と、前記フィラー材料上へ第２量の可撓性弾性材料を堆積させる工程とを含む方法。
前記フィラー材料が、スタイロフォームからなる、請求項１の方法。
前記第１、第２の可撓性弾性材料が、ポリウレア組成物からなる、請求項２の方法。
前記部材の少なくとも一部に第１量の可撓性弾性材料を堆積させる前記工程が、前記部材上へ前記第１量の可撓性弾性材料を吹き付ける工程を含む、請求項３の方法。
前記部材の少なくとも一部上へ前記第１量の可撓性弾性材料を堆積させる前記工程が、前記可撓性弾性材料を前記部材の表面全体に吹き付ける工程からなる、請求項４の方法。
前記部材が、或る特定の第１厚さを有し、前記スタイロフォームが、前記第１厚さより実質的に大きい第２厚さを有する、請求項５の方法。
前記の堆積させた第１量の可撓性弾性材料が、前記或る特定の第１厚さより実質的に小さい或る特定の第３厚さを有し、前記の堆積させた第２量の可撓性弾性材料が、前記或る特定の第１厚さより実質的に小さい第４厚さを有する、請求項６の方法。
部材を強化する方法であって、第１の材料を準備する工程と、この第１の材料上へ可撓性弾性材料を堆積させる工程と、前記部材の少なくとも１つの表面上へ前記の堆積させた可撓性弾性材料を設置し、それによって、前記の堆積させた可撓性弾性材料に前記部材の前記少なくとも１つの表面を結合させる工程とを含む方法。
前記可撓性弾性材料が、ポリウレア組成物からなる、請求項８の方法。
前記第１の材料が、スタイロフォームからなる、請求項９の方法。
前記部材が、或る特定の第１厚さを有し、前記スタイロフォームが、前記第１厚さより実質的に大きい或る特定の第２厚さを有する、請求項１０の方法。
前記第１の材料に適用された前記ポリウレア組成物が、前記部材の前記少なくとも１つの表面を全体的に覆っている、請求項１１の方法。
前記ポリウレア組成物を前記第１の材料に吹き付ける、請求項１２の方法。
前記の堆積させたポリウレア組成物が、前記部材の前記第１厚さより実質的に小さい或る特定の第３厚さを有する、請求項１３の方法。
第１の材料を準備する工程と、前記第１の材料を或る特定の形状に形成する工程と、前記第１の材料の少なくとも１つの表面上へ可撓性弾性材料を堆積させる工程と、第１、第２の表面を有し、これら第１、第２の表面が相対している発泡材を準備する工程と、前記の堆積させた可撓性弾性材料上へ前記発泡材の前記第１表面を設置することによって前記の堆積させた可撓性弾性材料に前記発泡材を付着させる工程と、前記発泡材の前記第２表面上へ可撓性弾性材料を堆積させる工程とを含む方法によって作られた部材。
前記発泡材が、スタイロフォームからなる、請求項１５の部材。
前記可撓性弾性材料が、ポリウレア組成物からなる、請求項１６の部材。
前記ポリウレア組成物が、前記第１の材料の少なくとも１つの表面全体に堆積しており、また、前記ポリウレア組成物が、前記発泡材の第２表面全体に堆積している、請求項１７の部材。
前記ポリウレア組成物を、前記第１の材料の前記少なくとも１つの表面全体を覆うように前記第１の材料の前記少なくとも１つの表面上に吹き付け、また、前記ポリウレア組成物を、前記発泡材の前記第２表面を全体的に覆うように前記発泡材の第２表面全体に吹き付ける、請求項１７の部材。
前記第１の材料の前記少なくとも１つの表面全体に吹き付けた前記ポリウレア組成物が、第１厚さを有し、前記発泡材の前記第２表面全体に吹き付けた前記ポリウレア組成物が、前記第１厚さと実質的に同様の厚さを有する、請求項１９の部材。
第１の比較的薄い材料を準備する工程と、前記第１の比較的薄い材料を或る特定の形状に形成する工程と、発泡体を準備する工程と、前記発泡体の第１表面上へ可撓性弾性材料を適用する工程と、前記発泡体の前記第１表面上に位置する前記の適用された可撓性弾性材料を前記第１の比較的薄い材料に結合させ、それによって、前記発泡体を前記第１の比較的薄い材料に結合させる工程とを含む方法によって作られた部材。
前記発泡体が、スタイロフォームからなる、請求項２１の部材。
前記可撓性弾性材料が、ポリウレア組成物からなる、請求項２２の部材。
前記可撓性弾性材料を、前記発泡材の前記第１の比較的薄い表面全体に取り付ける、請求項２２の部材。
前記可撓性弾性材料を、前記発泡材の前記第１表面上に吹き付ける、請求項２２の部材。
或る特定の所定の形状を有し、そして、内面を有する第１の外側部分と、前記内面全体をほぼ覆うポリウレア組成物の第１層と、第１の外面および第２の内面を有し、前記第２の内面が、前記ポリウレア組成物の前記第１層をほぼ覆い、それに結合しているフィラー材料の層と、前記フィラー材料の第１の外面のほぼ全体に位置する前記ポリウレア組成物の第２層とからなる部材。
少なくとも１つのくぼみを前記フィラー材料の前記層の前記第１の外面内に形成した、請求項２６の部材。
前記少なくとも１つのくぼみが溝からなる、請求項２７の部材。
前記フィラー材料がスタイロフォームからなる、請求項２６の部材。
前記ポリウレア組成物の前記第１層が第１厚さを有し、前記フィラー材料の前記層が、前記第１厚さより実質的に大きい第２厚さを有する、請求項２６の部材。
前記フィラー材料が段ボール紙からなる、請求項２６の部材。
前記フィラー材料がポリ塩化ビニルからなる、請求項２６の部材。
前記フィラー材料がポリエチレンからなる、請求項２６の部材。